1-羟基丙叉-1, 1-二膦酸缓蚀、阻垢作用与机理研究

用旋转挂片失重法,腐蚀电化学测试和静态阻垢实验,研究了１－羟基丙叉－１,１－二膦酸（ＨＰＤＰ）对碳钢的缓蚀性能以及对碳酸钙的阻垢性能,并采用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）,Ｘ－射线衍射方法,对ＨＰＤＰ在碳钢表面上形成保护膜的元素分布,结构和成膜机理以及对不同浓度ＨＰＤＰ水溶液中沉积的碳酸钙垢的晶体结构进行了探讨。证明ＨＰＤＰ是一种有开发和应用前途的兼具缓蚀阻垢性能的有效水质稳定剂。     

二氧化氯和有机膦药剂的配伍性能研究

研究二氧化氯和PBTCA(2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸)、HEDP(羟基亚乙基二膦酸)、ATMP(氨基三亚甲基磷酸)复配使用时对碳钢的缓蚀性能,并利用正交试验确定了最佳配方.     

铸铝-碳钢电偶腐蚀及PBTCA的缓蚀研究

铸铝 -碳钢电偶腐蚀是工业水系统常见的腐蚀类型 .通过电偶腐蚀、腐蚀失重、扫描电镜 (SEM)、俄歇电子能谱 (AES)等表面分析技术 ,结合自腐蚀电位和极化曲线测量 ,研究铸铝 -碳钢电偶在水中的腐蚀及有机膦羧酸PBTCA对它们的缓蚀作用 .PBTCA对铸铝是一种阴极型缓蚀剂 ,能有效防止铸铝的点蚀 ,与硼酸盐结合使用能较好地抑制铸铝 -碳钢的电偶腐蚀 .     

有机膦酸羧酸型水质稳定剂的研究——Ⅱ.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的合成

对亚磷酸烷酯与丁烯二酸二烷酯的加成反应,以及膦酸丁二酸四烷酯与丙烯酸烷酯的加成反应的机理进行了讨论。提出了由亚磷酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、丙烯酸乙酯等为反应原料,在碱性催化剂作用下经三步反应得到2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)的合成途径,产品得率为76%。采用谱学方法等初步证实了合成产物及其中间体的分子结构。并且对PBTCA的物化性质进行了探讨。     

聚合膦酸羧酸型水质稳定剂PHPMA的合成与缓蚀阻垢性能的评定

本文用具有优异阻垢性能的水解聚马来酸酐和亚磷酸为原料,经一步反应合成得到膦酸化水解马来酸酐。经色质图谱和其它分析方法研究了产物的分子结构,发现无论羧基和膦酸基团都在同一分子中存在着。产物的分子结构可示意为: 由于它既是一种聚合羧酸型化合物,又是一种聚合膦酸型化合物,因此既有优异的缓蚀性能又具备优异的阻垢性能。当产物在低剂量如5ppm和其它一些有机多元膦酸如羟基乙川二膦酸(2ppm)或乙二胺四甲叉膦酸(2ppm)以及锌离子(1ppm)等复合使用时,发现产物和它们有较好的协同效应。实验证实了,即使在含高氯离子浓度(40000ppm)的水质条件下,产物也可被用作为一种好的缓蚀剂和阻垢剂。     

一种新型低磷高效复合型水质稳定剂的性能研究

本文以水为溶剂 ,在引发剂的作用下将含有羧酸基、酰胺基和膦酸基的化合物和酯类化合物聚合成四元共聚物 .并系统地考察了其抑制碳酸钙、磷酸钙和硫酸钙垢的能力 ,同时检验了其缓蚀性能。结果表明该聚合物不仅具有优良的阻垢性能 ,而且对碳钢也有很好的缓蚀作用 ,是一种优异的低磷复合型水质稳定剂     

环保型反渗透阻垢剂的性能研究

利用聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物(AA-AE)和2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)制备了一种环保型反渗透阻垢剂.通过静态及动态阻垢实验对阻垢剂的阻垢性能进行了评价,结果表明此反渗透阻垢剂具有优异的阻垢分散性能和生物降解性能.     

高温水中阻垢剂阻垢性能及影响因素

采用静态法评价了高温(100℃)水中几种阻垢剂的阻垢性能及其影响因素。结果表明,阻垢剂2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)明显优于多元醇膦酸酯(PC-604)和羟基乙叉二膦酸(HEDP),HEDP与PBTCA复配明显优于与PC-604复配。HEDP与PBTCA复合配方对体系pH值、Ca²⁺和HCO^-₃浓度变化有一定适应性,且比PBTCA经济。     

聚天冬氨酸及其与膦系水处理剂复合的阻垢缓蚀研究

研究了聚天冬氨酸及其与膦系水处理剂(HEDP、PBTCA、DETPMP)复合的阻垢缓蚀性能。结果表明,聚天冬氨酸与膦系水处理剂复合比单独使用聚天冬氨酸具有更好的阻垢缓蚀性能,是一种高效、低磷、可部分生物降解的水处理剂。     

腐植酸钠与含磷阻垢缓蚀剂复配产品的性能研究

研究了腐植酸钠(HA-Na)与市售的含磷阻垢缓蚀剂复配产品的阻垢和缓蚀性能。结果表明,在相同药剂用量的条件下,用质量分数为50%的腐植酸钠与50%的HEDP或PBTCA复配,产品的阻碳酸钙垢性能和对碳钢的缓蚀性能分别与100%的HEDP或PBTCA的性能基本一致,说明用腐植酸钠可以取代这些含磷阻垢缓蚀剂的50%(以质量分数计)。     

含有膦羧酸类缓蚀剂阻垢分散剂的缓蚀阻垢剂的缓蚀性能、阻垢性能及缓蚀机理研究

研究了含有膦羧酸类缓蚀剂、阻垢分散剂的缓蚀阻垢剂对A3碳钢在模拟循环冷却水中的缓蚀性能、阻垢性能及缓蚀机理。测试结果说明:含有膦羧酸类缓蚀剂缓蚀阻垢剂对A3碳钢具有良好的缓蚀作用;含有阻垢分散剂的缓蚀阻垢剂对模拟冷却水具有良好的阻垢性能。     

共聚物阻垢剂AA/AMPS制备及其性能研究

在水溶液中,以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成集膦酸基、羧酸基、磺酸基于一体的共聚物.探讨了钙容忍度、Fe2O3的分散性能、pH值等对共聚物阻垢性能的影响.研究表明,该阻垢剂有较好的阻CaCO3垢、Ca3(PO4)2垢能力及分散性能和缓蚀性能.     

有机膦酸化合物阻垢缓蚀性能的量子化学研究

通过量子化学计量，探讨了乙烷－1，1－二膦酸（1，1－EDPA）、乙烷－1，2－二膦酸（1，2－EDPA）与羟基乙叉二膦酸（HEDP）三种结构相似的有机膦酸阻垢缓蚀剂分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系。计算结果显示，在阻垢性能方面，三种膦酸分子膦羧基团中氧原子呈负电性，这使得膦羧基易与晶面上的钙离子发生静电交互作用。且1，1－EDPA与HEDP分子中两个膦氧离子间距与方解石有关晶面上钙离子间距匹配，因而显著加强了阻垢剂分子与特定晶面的吸附行为，起到了碳酸钙晶体的阻垢效能，而1，2－EDPA不具有匹配的特征。在缓蚀性能方面，计算得到的三种分子最高占据轨道能量从高到低依次为1，2－EDPA；HEDP；1，1－EDPA。配合计算膦羧基团中膦中心原子对前线轨道电子云密度分布的贡献、磷原子2p轨道电子的富集程度，通过分析缓蚀剂分子与金属形成配价键的难易性，探讨了这三种有机膦酸分子缓性能差异的微观成因。     

SAS/IPPA/AA三元共聚物阻垢缓蚀性能研究

合成了丙烯磺酸钠(SAS)／异丙烯膦酸(IPPA)／丙烯酸(AA)三元共聚物，考察了共聚物对碳酸钙垢、磷酸钙垢的阻垢性能、分散氧化铁性能与缓蚀性能。结果表明，此共聚物不仅具有优异的阻垢性能，而且还具有一定的缓蚀性能，是一种综合性能较好的阻垢缓蚀剂。     

阻垢剂HEDP和PBTCA阻垢机理探讨

碳酸钙晶体有3种晶相方解石、球霰石、文石.阻垢剂HEDP(羟基乙叉二膦酸)和PBTCA(2膦酸基丁烷1,2,4三羧酸)对碳酸钙晶体不同晶相的作用效果不同.实验结果表明,HEDP对方解石有很好的抑制作用,而对球霰石和文石则没有明显抑制效果.PBTCA对方解石和球霰石都有很好的抑制作用,对文石作用效果不明显.基于量子化学半经验方法,计算了HEDP和PBTCA的几何构型和分子中各原子所带电荷;由几何匹配理论说明HEDP可以抑制方解石的生长;PBTCA既能抑制方解石的生长,也能抑制球霰石的生长.     

四元聚合缓蚀阻垢剂PMAHP的制备与表征

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、膦酸丁烷-1,2,4三羧酸(PBT-CA)为单体,水为溶剂,过硫酸钠/次磷酸钠为引发剂,制备了四元聚合缓蚀阻垢剂PMAHP,并通过大量试验确定了最佳制备条件。结果表明:PMAHP质量浓度为20 mg/L时,其对碳酸钙垢和磷酸钙垢阻垢率分别达68.2%和90.0%,缓蚀率为56.6%。红外光谱检测表明PMAHP分子结构含羧基、膦酰基等官能团。     

膦基磺酸共聚物阻垢分散剂的研制

以水为溶剂,次亚磷酸钠-过硫酸钠为引发剂,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成了集膦酸基、羧酸基和磺酸基于一体的水溶性共聚物.讨论了单体配比、NaH2PO2用量、引发剂用量、反应温度、反应时间等因素对共聚物性能的影响规律.研究结果表明:该共聚物具有较好的阻碳酸钙垢、磷酸钙垢和稳定锌盐沉积的能力.     

ZPS-02膦基磺酸共聚物的阻垢分散性能研究

用静态阻垢方法研究了ＺＰＳ－０２膦基磺酸共聚物的阻垢分散性能。研究结果表明，ＺＰＳ－０２在抑制碳酸钙垢、硫酸钙垢、磷酸钙垢，稳定锌和分散氧化铁沉积等方面性能均优于ＨＥＤＰ。     

重垢水缓蚀阻垢剂的研究

以PBTCA、锌盐、阻垢剂EB等为基础，运用旋转挂片法和静态阻垢法对某地下重垢水进行缓蚀阻垢研究，得到了一种对缓蚀、阻垢性能优良且性能价格比合理的复合缓蚀阻垢剂。利用扫描电子显微镜和X衍射对有无阻垢剂存在条件下垢样的微观形态进行了观察对比，进而对复配药剂的阻垢机理进行了初步探讨。     

油田管道阻垢剂阻垢性能及分子动力学模拟研究

为油田筛选高效阻垢剂对保障油田安全生产具有重要的意义。以长庆油田采油一厂某区块的油田水为研究对象，利用静态阻垢实验研究了1-烃基乙烷-1,1-二磷酸（HEDP）、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸-马来酸酐共聚物（AA-MA）4种油田常用阻垢剂的阻垢性能。同时利用分子动力学模拟阻垢剂与碳酸钙垢晶体表面相互作用过程，明确造成4种阻垢剂阻垢效率不同的微观机理。结果表明，4种阻垢剂的阻垢效率的大小顺序为HEDP> ATMP>AAMA>PAA；分子动力学模拟得到多元膦酸型和聚合物型阻垢剂都是通过吸附在碳酸钙垢晶体表面，与其发生相互作用，影响晶体有序生长过程，从而实现阻垢作用。阻垢剂与碳酸钙晶体表面的结合能大小不同是影响阻垢效率的关键因素之一。该研究可为同类油田筛选高效阻垢剂提供理论指导。